Généralités sur la VolP

Présentation de la téléphonie sur IP

Cette section traite du volet théorique et technique de la technologie VoIP.

Historique

Du premier télégraphe de Chappe en 1790 au RTC actuelle, l’histoire des communications a connu de grands moments et de grandes avancées dûs à l’ingéniosité de certains et aux progrès technologique et électronique. Nous retiendrons quelques grandes dates telles que :

• 1837: le premier télégraphe électrique inventé par Samuel Morse;
• 1889: Almon B. Strowger (USA) invente le premier «sélecteur» automatique et donne ainsi naissance à la commutation téléphonique automatique;
• 1938: Alec Reeves (Français) dépose le brevet des futurs systèmes à modulation par impulsion et codage (MIe) quantification et échantillonnage du signal à intervalles réguliers, puis codage sous forme binaire;
• 1962: les premiers systèmes de transmission multiplex de type MIC permettant une liaison à 24 voies entre centraux téléphonique apparaissent aux Etats-Unis; à la même époque en France on installe des MIC à 32 voies;
• 1970: un nouveau pas est franchi dans le domaine de la commutation électronique avec la mise en service en France, par le CNET, des premiers centraux téléphoniques publics en commutation électronique temporelle;
• 1979: lancement du minitel en France;
• 1987: le réseau numérique à intégration de services (RNIS) est mis en service en France;
• 1990: de nouveaux concepts apparaissent tels que la commutation temporelle asynchrone (ATM) et la hiérarchie numérique synchrone.

Durant les cinquante (50) dernières années, les entreprises ont utilisé des systèmes PBX traditionnels. Ces systèmes nécessitaient des réseaux de communication séparés pour les données et la voix. Cependant, la nouvelle révolution de la téléphonie sur IP appelée VoIP offre l’avantage de la convergence des réseaux de données et voix.

Définition

VoIP signifie Voice over Internet Protocol ou Voix sur IP. Comme son nom l’indique, la VoIP permet de transmettre des sons (en particulier la voix) dans des paquets IP circulant sur les réseaux internet. La VoIP peut être exploitée par des téléphones ou ordinateur grâce à des logiciel.

Architecture VolP

Une infrastructure VoIP est composée d’équipements matériels et logiciels. Il n’existe pas de standard unique; cependant il y a des références en la matière, De façon générale la topologie d’un réseau de téléphonie IP comprend toujours des terminaux, un serveur de communication et une passerelle vers les autres réseaux. Chaque norme a ensuite ses propres caractéristiques pour garantir plus ou moms une bonne qualité de service. L’intelligence du réseau est aussi déportée soit sur les terminaux, soit sur les passerelles/Gatekeeper (contrôleur de commutation).

On retrouve les éléments communs suivants :
• le routeur : Il permet d’aiguiller les données et le routage des paquets entre deux réseaux. Certains routeurs, comme Cisco 2600, permettent de simuler un gatekeeper grâce à l’ajout de cartes spécialisées supportant les protocoles VoIP ;
• la passerelle: il s’agit d’une interface entre le réseau commuté et le réseau IP ;
• le IPBX (Internet Private Branch eXchange) : c’est le central de gestion des appels téléphoniques;
• les Terminaux: Des PC ou des téléphones VoIP ou des smartphones.

Pour assurer le fonctionnement et la collaboration de ces différents équipements, des protocoles existent. Pour la suite, nous nous appesantirons sur les plus connus que sont H.323, SIP et MGCPIMEGACO. Il existe donc plusieurs approches pour offrir des services de téléphonie et de visiophonie sur des réseaux IP.

Principe de fonctionnement

La VoIP fonctionne par numérisation de la voix, puis par reconversion des paquets numériques en voix à l’arrivée. Le format numérique est plus facile à contrôler, il peut être compressé, routé et converti en un nouveau format meilleur. Le signal numérique est plus tolérant au bruit que le signal analogique. Les réseaux TCP/IP sont des supports de circulation de paquets IP contenant un en-tête pour contrôler la communication et une charge utile pour transporter les données. Les passerelles ou gateways en téléphonie fP sont des ordinateurs qui fournissent une interface où se fait la convergence entre les réseaux téléphoniques commutés (RTC) et les réseaux basés sur la commutation de paquets TCP/IP. C’est une partie essentielle de l’architecture du réseau de téléphonie IP. Le gatekeeper est l’élément qui fournit de l’intelligence à la passerelle. Le gatekeeper est le compagnon logiciel de la gateway.

Une passerelle pennet aux tenninaux d’opérer en environnements hétérogènes. Ces environnements peuvent être très différents, utilisant diverses technologies telles que le Numéris, la téléphonie commutée ou la téléphonie IP. Les passerelles doivent aussi être compatibles avec les tenninaux téléphoniques analogiques. La gateway fournit la possibilité d’établir une connexion entre un tenninal analogique et un tenninal multimédia (un PC en général). Un gatekeeper quant à lui, a deux services principaux à savoir la gestion des pennissions et la résolution d’adresses. Il est aussi responsable de la sécurité. Quand un client veut émettre un appel, il doit le faire à travers le gatekeeper. C’est alors que celui-ci fournit une résolution d’adresse du client de destination. Le gatekeeper répond aux aspects suivant de la téléphonie IP:

• Le routage des appels: en effet, le gatekeeper est responsable de la fonction de routage. Non seulement, il doit tester si l’appel est pennis et faire la résolution d’adresse mais il doit aussi rediriger l’appel vers le bon client ou la bonne passerelle,
• L’administration de la bande passante: le gatekeeper alloue une certaine quantité de bande passante pour un appel et sélectionne les codees à utiliser. Il agit en tant que régulateur de la bande passante pour prémunir le réseau contre les goulots d’étranglement (bottle-neck).
• La tolérance aux fautes, sécurité: le gatekeeper est aussi responsable de la sécurité dans un réseau de téléphonie IP. Il doit gérer les redondances des passerelles afin de faire aboutir tout appel. Il connaît à tout moment l’état de chaque passerelle et route les appels vers les passerelles accessibles et qui ont des ports libres.
• La gestion des différentes gateways : dans un réseau de téléphonie IP, il peut y avoir beaucoup de gateways. Le gatekeeper, de par ses fonctionnalités de routage et de sécurité, doit gérer ces gateways pour faire en sorte que tout appel atteigne sa destination avec la meilleure qualité de service possible.

Ainsi, le gatekeeper peut remplacer le classique PABX (Private Automatic Branch eXchange) et mieux encore, avec la possibilité d’implémenter autant de services qu’il désir. Il existe plusieurs protocoles qui peuvent supporter la voix sur IP tels que le H.323, SIP et MGCP. Les deux protocoles les plus utilisés actuellement dans les solutions VoIP présentes sur le marché sont le H.323 et le SIP.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1: PRESENTATION GENERALE
1.1 Introduction
1.2 Présentation de la structure d’accueil
1.3 Présentation du projet
1.3.1 Problématique
1.3.2 Objectifs et résultats attendus
1.3.3 Acteurs du projet
1.4 Conclusion
CHAPITRE Il: GENERALITES SUR LA VOIP
Il.1 Introduction
11.2 Présentation de la téléphonie sur IP
Il.2.1 Historique
11.2.2 Définition
11.2.3 Architecture VolP
11.2.4 Principe de fonctionnement
Il.3 Les protocoles utilisés
Il.3.1 les protocoles de signalisation
11.3.2 Les protocoles de transport
11.4 Autre facteur important: la fiabilité du service VolP
11.5 Opportunité du service VolP
Il.5 Conclusion
CHAPITRE III : ETUDE DE L’EXISTANT ET DES BESOINS EN COMMUNICATION
111.1 Introduction
111.2 Infrastructure réseau de l’UPB
111.2.1 Architecture et fonctionnement
111.2.2 Services disponibles
111.2.3 Politique de sécurité
111.3 Architecture VolP existant
111.4 Impact social de la VolP
111.5 Besoin de communication
111.6 Conclusion
CHAPITRE IV: DIMENSIONNEMENT DU RESEAU VOIP
IV.1 introduction
IV.2 Solution logicielle
IV.2.1 Serveur IPBX
IV.2.2 Protocole de signalisation, Codee et Soft-phone
IV.3 Infrastructures physique
IV.3.1 Machine serveur
IV.3.2 Routeurs
IV.3.3 les Switchs et IP Phones
IV.4 la bande passante disponible
IV.s Problématique de la haute disponibilité
IV.6 Couplage VoIP-GSM
IV.6.1 Pourquoi faire le couplage
IV.6.2 Choix de la passerelle
IV.7 Mise en œuvre
IV.8 Conclusion
CHAPITRE V ; GESTION DE LA QOS
V.1lntroduction
V.2 Etude théorique des exigences QoS de VolP
V.2.1 Notion de qualité de service
V.2.2 les différents échantillonnages
V.2.3 le délai de transit
V.2.4 la gigue de phase
V.2.5le phénomène d’écho
V.2.6 la perte de données
V.3 Techniques de gestion de la QoS VolP
V.3.1 Définition de classe de service
V.3.2 la bande passante et la puissance de traitements des routeurs
V.4 Outils de vérification de la QoS
V.4.1la méthode MOS
VA.2 Calcul du facteur Rde l’E-model
V.4.3 Conversion R/ M05
V.5 Impact négatif du service VolP sur les autres services
V.6 5imulation de 500 sessions de communications simultanées
V.7 Conclusion
CONCLUSION GENERALE